Tweet
Sebzecilikte Sulama Bitki-Su İlişkisi
Bitkiler gereksinim duydukları suyu büyük oranda kökleriyle toprakta bulunan sudan ve kısmen de toprak üstü organlarıyla havadaki nemden aldıkları bir önceki konuda belirtilmişti. Bitkiler tarafından suyun ve su ile birlikte besin maddelerinin alınmasında Difüzyon, Osmoz ve Turgor gibi üç temel olay rol oynar.
Potansiyel olarak yüksek basınçlı (enerjili) bir ortamdan düşük basınçlı ortama doğru olan geçişe Difüzyon denir. Difüzyon sırasında yüksek basınçtan alçak basınca doğru madde parçacıklarının gelişi güzel hareketleri sonucu net bir geçiş meydana gelir. Buradan anlaşılacağı üzere, difüzyonu oluşturan asal olay, madde parçacıklarının kinetik hareketleridir. Difüzyonun artmasında sıcaklığın büyük rolü vardır. Akış hızına maddeyi meydana getiren moleküllerin yoğunluğu ve ağırlığı etki yapar. Bu bakımdan gaz ve sıvı maddelerde difüzyon, moleküller arasındaki bağın zayıf olması nedeniyle daha kolaydır. Katı maddelerde difüzyon yok denecek kadar azdır. Difüzyon basıncı, iki ortam arasındaki basınç farkıdır. Gazların difüzyon basıncı yüksek olduğundan, genellikle hava basıncını ölçen barometrelerdeki çalışma ilkeleri dikkate alınarak ölçüm aletleri yapılır. İçi cıva dolu bir kılcal borunun açık ucu cıva dolu bir kaba ters batırılırsa, borudaki cıva tam boşalmaz. Boşalmamanın nedeni dış havanın ağırlığı kaptaki cıva yüzeyine yaptığı basınçtan ileri gelir. Cam borudaki cıvanın yüksekliği deniz seviyesinde 760 mm'dir. Bu 1 atmosfer olarak ifade edilir ve bu birim difüzyon basıncının ölçülmesinde kullanılır. Enerji ilişkileri yönünden difüzyon sistemin her yanında bağımsız enerji dengesi kuruluncaya kadar, yüksek bağımsız enerjiye sahip noktadan, düşük bağımsız enerjiye sahip noktalara geçerek olur. Bu durumun bitki yaşamı bakımından önemi büyüktür. Çünkü bitki çevresinde bulunan suyun ve suda erimiş durumda bulunan besin maddelerinin alınması, hücreden hücreye geçmesi çoğu kez difüzyon kurallarına bağlı olarak cereyan eder. Su ve suda erimiş anyon veya katyon besin maddeleri toprak altı kökleri ve üstü organları yaprakları aracılığıyla alınır. Atmosferdeki su buharı, karbondioksit ve oksijenin bitki tarafından alınması ve verilmesi yapraklardaki gözeneklerle, topraktaki su ve suda çözünmüş besin maddelerinin (tuzların) alınması kılcal köklerle ve difüzyon kuralları çerçevesinde gerçekleştirilir.
Ozmoz (ozmozis), bir zarla ayrılmış ortamdan suyun, erimiş madde miktarı düşük (konsantrasyonu az) yerden, yüksek olan yöne doğru geçmesi olayıdır. Ozmozis, difüzyonun özel bir hali olarak da tanımlanır. Difüzyonda ortamlar arasındaki geçişte, geçişi kontrol eden bir unsur yoktur. Geçiş, iki ortam arasındaki basınca göre oluşur ve iki tarafta basınç eşitlendiğinde durur. Ozmoziste iki ortam arasındaki geçişi kontrol eden bir zar (membran) bulunmaktadır. Bitki kılcal kök hücrelerinin hücre çeperleri bu zar görevini görmektedir. Bu olayı daha iyi açıklamak için küçük bir deney yapılabilir. Bir huninin geniş ağızlı kısmına hayvan sidikliğinden (mesanesinden) yapılmış bir zar geçirilir. Huni içine şekerli su konulur. Sonra hunin zarlı ağzı, içinde saf (arı) su bulunan bir kaba batırılır. Zar, kap içindeki suyun daha çok huni içine geçmesine ve çok azda kaba geçmesine (yani su iki taraflı geçiş yapmasına karşılık) izin verirken, huni içindeki şekerin kaba geçmesine izin vermez. Kap içindeki suyun konsantrasyonu, huni içindeki suyun konsantrasyonundan düşük olduğundan, su huniye geçer ve hunideki eriyiğin seviyesi yükselir. Suyun huniye girmesiyle, hunideki şeker konsantrasyonu giderek seyreltik bir durum alır ve iki ortam arasındaki basınç farkı ortadan kalkıp, eşit duruma geldiğinde su geçişi durur. Osmozis bitkilerde sürekli cereyan eden bir olaydır. Hücre, vakuol, çekirdek zarı hepsi birer ayrımlı zardır. Bu zarlardan su molekülleri kolayca geçebildiği halde, suyun içindeki çözünmüş maddeler normalde geçemez, ancak istenirse geçebilir. Dereceli olarak su molekülleri eriyik potansiyeli büyük olandan (seyreltik çözeltiden), küçük olan (yoğun çözeltiye) doğru geçiş yapar. Bu geçiş her iki taraftaki potansiyel eşitleninceye kadar devam eder. Ortamlar arasında potansiyel farkı olması, burada bir osmotik bir basınç oluşturmaktadır. Osmotik basınç bitki-su ilişkilerinde çok kullanılan sözcüktür. Dışarıdaki suyun bitki tarafından alınması, osmotik basınçla, iç basınç arasındaki fark eşit duruma gelinceye kadar devam eder. Yine başka bir ifade ile, osmotik basınçla buna zıt yönde etki eden turgor basıncı arasında fark olduğu sürece, bitki tarafından çevredeki su alınır. Suyun alınmasını sağlayan kuvvete “emme gücü veya kuvveti” denir. Her hücrenin belli bir yoğunluğa kadar osmotik emme gücü vardır. Bu güç sayesinde her hücre belli oranda su çeker. Alınan su hücre hacminin artmasına, dolaysıyla hücre çeperlerine etki yapan bir basınç meydana gelmesine neden olur. İşte hücre içinde meydana gelen bu basınca da “Turgor basıncı” denir. Solmuş bir bitki su dolu bir kaba konursa, bünyesine su alarak, bir süre sonra gerilmeye başlar. Bitkide bu tazelik, gerginlik ve dik duruş turgor basıncından ileri gelir. Bu bitki sudan çıkartılırsa, bitki almış olduğu suyu kaybetmeğe başlar ve yavaş yavaş solmaya, pörsümeye başlar, dikliğini kaybeder ve turgor basıncı düşer. Büzüşme, hücre öz yoğunluğu dış yoğunluğa eşit oluncaya kadar sürer. Bitkideki bu solmaya, pörsümeye veya bozulmaya “plazmoliz” adı verilir. Bir bitki turgor durumda iken, kesif yoğunluğu olan bir eriğine batırılırsa, hücre suyu, dışarıdaki kesif yoğunluk tarafından çekilir. Bitkide solma başlar ve plazmoliz ortaya çıkar. Tersine, solan bir bitki seyreltik bir ortama konursa, bünyesine su çekerek deplazmoliz meydana gelir ve bitki turgor duruma geçer. Bitkilerde suyun alınması osmotik bir olay olup, suyun bitki tarafından alınması “pasif veya aktif kurallara” göre olur. Metabolik enerjiye gerek duyulmadan, sadece osmotik basınca bağlı suyun alınmasına “pasif absorbsiyon veya pasif su alma” denir. Pasif su alınmasına etkili olan difüzyon basıncı, terleme ile bitkiden su kaybı sonucu gövde ve kök arasında yaratılır. Böylece su metabolik enerjiye gereksinim duyulmadan topraktan köke veya gövdeye geçebilmektedir. Pasif su alma, bitkilerde kökün ölü olması veya suya konmuş köksüz bitki parçalarında cereyan eder. Bir dal veya yaprak çeliğinin, vazodaki çiçeklerin suyu alış şekli, tamamen pasif su alma kurallarına göre olur. Bitki hücrelerine su osmotik basınç veya eriyikler arası konsantrasyon farkı ilkelerine göre girer veya çıkar. Kök hücrelerindeki osmotik basınç, toprak veya ortam çözeltisindeki osmotik basınçtan büyük olduğu sürece, kök hücrelerine giren su, hücreden çıkacak sudan fazladır. Hücre suyunda katı madde miktarı arttıkça, yani protoplazma yoğunlaştıkça ve turgor basıncı azaldıkça, bitki terledikçe basınç farkı artar ve su alım kapasitesi yükselir. Bitki yapraklarından fazla miktarda su kaybolması ile gövdedeki iletim boruları içinde negatif bir basınç, diğer bir deyişle düşük turgor basıncı meydana gelir. Bu köklerden yukarıya yapraklara doğru suyun hızla çekilmesine neden olur ve köklerde bir emme gücü ortaya çıkartır. Bu güç çevredeki suyu bitki kökleri içine doğru çeker. Bu bakımdan bitkinin yaptığı terleme (transpirasyon) ile bitkinin su alması arasında sıkı bir ilişki vardır.
Aktif su alınması, fizyolojik karakterli bir su alımıdır. Kök vitalitesi (canlılığı) ile ilgili olup, enerji isteyen bir olay olarak tanımlanır. Suyun bitkiye alınması, pasif su almada olduğu gibi osmotik değildir. Her bitkinin belirli bir su emme gücü ve enerji kat sayısı bulunmaktadır. Bu serbest enerji kat sayısıyla suyun bitkiye pompalanacağı varsayılır. Bazen çok kuru veya tuzlu topraklardaki üzerinde yaşayan ve topraktaki çok az suyu çekebilen bitkilerde bu enerji gücü oldukça yüksektir.
Kaynak: Genel Sebzecilik Kitabı Prof. Dr. Atila Günay
Bitkiler gereksinim duydukları suyu büyük oranda kökleriyle toprakta bulunan sudan ve kısmen de toprak üstü organlarıyla havadaki nemden aldıkları bir önceki konuda belirtilmişti. Bitkiler tarafından suyun ve su ile birlikte besin maddelerinin alınmasında Difüzyon, Osmoz ve Turgor gibi üç temel olay rol oynar.
Potansiyel olarak yüksek basınçlı (enerjili) bir ortamdan düşük basınçlı ortama doğru olan geçişe Difüzyon denir. Difüzyon sırasında yüksek basınçtan alçak basınca doğru madde parçacıklarının gelişi güzel hareketleri sonucu net bir geçiş meydana gelir. Buradan anlaşılacağı üzere, difüzyonu oluşturan asal olay, madde parçacıklarının kinetik hareketleridir. Difüzyonun artmasında sıcaklığın büyük rolü vardır. Akış hızına maddeyi meydana getiren moleküllerin yoğunluğu ve ağırlığı etki yapar. Bu bakımdan gaz ve sıvı maddelerde difüzyon, moleküller arasındaki bağın zayıf olması nedeniyle daha kolaydır. Katı maddelerde difüzyon yok denecek kadar azdır. Difüzyon basıncı, iki ortam arasındaki basınç farkıdır. Gazların difüzyon basıncı yüksek olduğundan, genellikle hava basıncını ölçen barometrelerdeki çalışma ilkeleri dikkate alınarak ölçüm aletleri yapılır. İçi cıva dolu bir kılcal borunun açık ucu cıva dolu bir kaba ters batırılırsa, borudaki cıva tam boşalmaz. Boşalmamanın nedeni dış havanın ağırlığı kaptaki cıva yüzeyine yaptığı basınçtan ileri gelir. Cam borudaki cıvanın yüksekliği deniz seviyesinde 760 mm'dir. Bu 1 atmosfer olarak ifade edilir ve bu birim difüzyon basıncının ölçülmesinde kullanılır. Enerji ilişkileri yönünden difüzyon sistemin her yanında bağımsız enerji dengesi kuruluncaya kadar, yüksek bağımsız enerjiye sahip noktadan, düşük bağımsız enerjiye sahip noktalara geçerek olur. Bu durumun bitki yaşamı bakımından önemi büyüktür. Çünkü bitki çevresinde bulunan suyun ve suda erimiş durumda bulunan besin maddelerinin alınması, hücreden hücreye geçmesi çoğu kez difüzyon kurallarına bağlı olarak cereyan eder. Su ve suda erimiş anyon veya katyon besin maddeleri toprak altı kökleri ve üstü organları yaprakları aracılığıyla alınır. Atmosferdeki su buharı, karbondioksit ve oksijenin bitki tarafından alınması ve verilmesi yapraklardaki gözeneklerle, topraktaki su ve suda çözünmüş besin maddelerinin (tuzların) alınması kılcal köklerle ve difüzyon kuralları çerçevesinde gerçekleştirilir.
Ozmoz (ozmozis), bir zarla ayrılmış ortamdan suyun, erimiş madde miktarı düşük (konsantrasyonu az) yerden, yüksek olan yöne doğru geçmesi olayıdır. Ozmozis, difüzyonun özel bir hali olarak da tanımlanır. Difüzyonda ortamlar arasındaki geçişte, geçişi kontrol eden bir unsur yoktur. Geçiş, iki ortam arasındaki basınca göre oluşur ve iki tarafta basınç eşitlendiğinde durur. Ozmoziste iki ortam arasındaki geçişi kontrol eden bir zar (membran) bulunmaktadır. Bitki kılcal kök hücrelerinin hücre çeperleri bu zar görevini görmektedir. Bu olayı daha iyi açıklamak için küçük bir deney yapılabilir. Bir huninin geniş ağızlı kısmına hayvan sidikliğinden (mesanesinden) yapılmış bir zar geçirilir. Huni içine şekerli su konulur. Sonra hunin zarlı ağzı, içinde saf (arı) su bulunan bir kaba batırılır. Zar, kap içindeki suyun daha çok huni içine geçmesine ve çok azda kaba geçmesine (yani su iki taraflı geçiş yapmasına karşılık) izin verirken, huni içindeki şekerin kaba geçmesine izin vermez. Kap içindeki suyun konsantrasyonu, huni içindeki suyun konsantrasyonundan düşük olduğundan, su huniye geçer ve hunideki eriyiğin seviyesi yükselir. Suyun huniye girmesiyle, hunideki şeker konsantrasyonu giderek seyreltik bir durum alır ve iki ortam arasındaki basınç farkı ortadan kalkıp, eşit duruma geldiğinde su geçişi durur. Osmozis bitkilerde sürekli cereyan eden bir olaydır. Hücre, vakuol, çekirdek zarı hepsi birer ayrımlı zardır. Bu zarlardan su molekülleri kolayca geçebildiği halde, suyun içindeki çözünmüş maddeler normalde geçemez, ancak istenirse geçebilir. Dereceli olarak su molekülleri eriyik potansiyeli büyük olandan (seyreltik çözeltiden), küçük olan (yoğun çözeltiye) doğru geçiş yapar. Bu geçiş her iki taraftaki potansiyel eşitleninceye kadar devam eder. Ortamlar arasında potansiyel farkı olması, burada bir osmotik bir basınç oluşturmaktadır. Osmotik basınç bitki-su ilişkilerinde çok kullanılan sözcüktür. Dışarıdaki suyun bitki tarafından alınması, osmotik basınçla, iç basınç arasındaki fark eşit duruma gelinceye kadar devam eder. Yine başka bir ifade ile, osmotik basınçla buna zıt yönde etki eden turgor basıncı arasında fark olduğu sürece, bitki tarafından çevredeki su alınır. Suyun alınmasını sağlayan kuvvete “emme gücü veya kuvveti” denir. Her hücrenin belli bir yoğunluğa kadar osmotik emme gücü vardır. Bu güç sayesinde her hücre belli oranda su çeker. Alınan su hücre hacminin artmasına, dolaysıyla hücre çeperlerine etki yapan bir basınç meydana gelmesine neden olur. İşte hücre içinde meydana gelen bu basınca da “Turgor basıncı” denir. Solmuş bir bitki su dolu bir kaba konursa, bünyesine su alarak, bir süre sonra gerilmeye başlar. Bitkide bu tazelik, gerginlik ve dik duruş turgor basıncından ileri gelir. Bu bitki sudan çıkartılırsa, bitki almış olduğu suyu kaybetmeğe başlar ve yavaş yavaş solmaya, pörsümeye başlar, dikliğini kaybeder ve turgor basıncı düşer. Büzüşme, hücre öz yoğunluğu dış yoğunluğa eşit oluncaya kadar sürer. Bitkideki bu solmaya, pörsümeye veya bozulmaya “plazmoliz” adı verilir. Bir bitki turgor durumda iken, kesif yoğunluğu olan bir eriğine batırılırsa, hücre suyu, dışarıdaki kesif yoğunluk tarafından çekilir. Bitkide solma başlar ve plazmoliz ortaya çıkar. Tersine, solan bir bitki seyreltik bir ortama konursa, bünyesine su çekerek deplazmoliz meydana gelir ve bitki turgor duruma geçer. Bitkilerde suyun alınması osmotik bir olay olup, suyun bitki tarafından alınması “pasif veya aktif kurallara” göre olur. Metabolik enerjiye gerek duyulmadan, sadece osmotik basınca bağlı suyun alınmasına “pasif absorbsiyon veya pasif su alma” denir. Pasif su alınmasına etkili olan difüzyon basıncı, terleme ile bitkiden su kaybı sonucu gövde ve kök arasında yaratılır. Böylece su metabolik enerjiye gereksinim duyulmadan topraktan köke veya gövdeye geçebilmektedir. Pasif su alma, bitkilerde kökün ölü olması veya suya konmuş köksüz bitki parçalarında cereyan eder. Bir dal veya yaprak çeliğinin, vazodaki çiçeklerin suyu alış şekli, tamamen pasif su alma kurallarına göre olur. Bitki hücrelerine su osmotik basınç veya eriyikler arası konsantrasyon farkı ilkelerine göre girer veya çıkar. Kök hücrelerindeki osmotik basınç, toprak veya ortam çözeltisindeki osmotik basınçtan büyük olduğu sürece, kök hücrelerine giren su, hücreden çıkacak sudan fazladır. Hücre suyunda katı madde miktarı arttıkça, yani protoplazma yoğunlaştıkça ve turgor basıncı azaldıkça, bitki terledikçe basınç farkı artar ve su alım kapasitesi yükselir. Bitki yapraklarından fazla miktarda su kaybolması ile gövdedeki iletim boruları içinde negatif bir basınç, diğer bir deyişle düşük turgor basıncı meydana gelir. Bu köklerden yukarıya yapraklara doğru suyun hızla çekilmesine neden olur ve köklerde bir emme gücü ortaya çıkartır. Bu güç çevredeki suyu bitki kökleri içine doğru çeker. Bu bakımdan bitkinin yaptığı terleme (transpirasyon) ile bitkinin su alması arasında sıkı bir ilişki vardır.
Aktif su alınması, fizyolojik karakterli bir su alımıdır. Kök vitalitesi (canlılığı) ile ilgili olup, enerji isteyen bir olay olarak tanımlanır. Suyun bitkiye alınması, pasif su almada olduğu gibi osmotik değildir. Her bitkinin belirli bir su emme gücü ve enerji kat sayısı bulunmaktadır. Bu serbest enerji kat sayısıyla suyun bitkiye pompalanacağı varsayılır. Bazen çok kuru veya tuzlu topraklardaki üzerinde yaşayan ve topraktaki çok az suyu çekebilen bitkilerde bu enerji gücü oldukça yüksektir.
Kaynak: Genel Sebzecilik Kitabı Prof. Dr. Atila Günay